植物容器育苗自动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种植物容器育苗自动控制装置，所述自动控制装置包括处理电路、通信模块、继电器、多组PWM开关电源、液晶显示屏、二氧化碳传感器、输入端口及输出端口，每个自动控制装置带有唯一的识别码；所述处理电路，可根据输入的工作程序进行自动控制，按照工作程序中的每日工作任务，通过PWM控制每日通风设备的通气量和通气频率，每日LED灯的光周期和光照强度；通过继电器控制电磁阀实现调控二氧化碳浓度。本发明专利技术提出的植物容器育苗自动控制装置，可通过对光照、二氧化碳浓度、通气量的自动控制，配合空调控温，最终实现植物容器育苗的自动化生产。

Automatic control device of plant container seedling

【技术实现步骤摘要】
植物容器育苗自动控制装置
本专利技术属于植物组培与设施园艺
，涉及一种植物育苗容器，尤其涉及一种植物容器育苗自动控制装置。
技术介绍
植物组培快繁是种苗生产中应用最为广泛和有效的一项容器育苗技术，通过组培快繁可在短时间内获得大量遗传性状相同、生理一致、生长发育正常的植株。已有数千种花卉、农作物、果树、中药材品种可应用该技术进行工厂化生产。然而，在传统的植物组培快繁中，小植株生长的碳源主要依赖于培养基中的糖，糖促进了微生物的污染；为了避免污染，不得不使用密闭的小容器，于是带来了一系列问题。植物无糖培养是植物组织培养的一个新方向，使用了更大容器，解决了传统组培中常见的玻璃化、污染、生根困难及炼苗存活率低等问题。近几年国内多家种苗生产企业逐渐用无糖培养设备代替传统组培瓶，进行种苗生产，特别是在生根困难的木本植物上，像苹果、猕猴桃、北美冬青等植物上都有较多的应用。目前市面上虽然有生产型的无糖培养的设备，但是自动化程度仍然不高，只能给与恒定的环境条件，随着种苗的生长，需要人为去改变一些环境因子，如光照强度、通气量、二氧化碳浓度等，使种苗生长的更快，更好。大量的人工用于环境控制设备的操作，造成后期管理成本的增加。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN106172009B，公开(公告)日2018.08.21，公开了一种植物无糖培养系统及植物培养容器，包括：密闭培养室、培养架、培养容器、混气机构、CO2存储容器、电磁阀、供气管道、CO2浓度计、空调；所述密闭培养室内放置至少一个培养架，培养架上放置至少一个培养容器；所述的CO2浓度计控制存储容器放气实现环境CO2浓度精确控制，再通过强制换气和自然换气对培养盒内进行CO2供给和湿度调节，温度则是通过空调控制。但是该技术中缺少了光周期、光照强度和强制换气的通气流量控制，因此在实际生产过程中，还需要生产人员去控制光照和换气，增加了人工成本。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN209171122U，公开(公告)日2019.07.30，公开了一种植物组织无糖快繁智能控制系统，包括培养箱，所述培养箱内还设有空气温度、湿度传感器和CO2浓度传感器，所述的空气温度、湿度传感器、CO2浓度传感器的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与通风设备以及所述的输气泵和电磁阀门控制相连；所述控制器的输出端还与加温装置、降温装置以及加湿装置控制相连。该专利中虽然采用了多种环境控制，但是这些环境因子一旦设定就不会改变，然而植物种苗生长是一个动态的过程，每个阶段所需的环境条件均不相同，在实际生产过程中需要手工去调节环境参数，实现种苗快速繁殖；对于大规模生产来说工作量极大。有鉴于此，如今迫切需要设计一种植物容器育苗方式，以便克服现有植物容器育苗方式存在的上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供一种植物容器育苗自动控制装置，可通过对光照、二氧化碳浓度、进气量的自动控制，配合空调控温，最终实现植物容器育苗的自动化生产。为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，采用如下技术方案：一种植物容器育苗自动控制装置，所述自动控制装置包括：处理电路、通信模块、继电器、多组PWM开关电源、液晶显示屏、二氧化碳传感器、输入端口及输出端口；所述处理电路分别连接通信模块、继电器、多组PWM开关电源、液晶显示屏、二氧化碳传感器、输入端口及输出端口；所述处理电路根据输入的工作程序进行自动控制，按照工作程序中的每日工作任务，通过PWM控制每日通风设备的供气量和供气频率，每日LED灯的光周期和光照强度；通过继电器控制电磁阀实现调控二氧化碳浓度；所述继电器受处理电路控制，用于控制电磁阀开启和关闭，进一步控制二氧化碳钢瓶的放气，实现环境二氧化碳的控制；所述多组PWM开关电源中，一部分用于控制通风设备，通过判断是否达到工作时间区间，达到工作时间区间即开启PWM开关电源，不在工作时间区间则关闭PWM开关电源，开启时根据处理电路传输的信号，改变占空比调整输出电压，实现通风设备气体流量和培养容器内空气湿度的调节；另一部分用于控制LED灯，通过判断是否达到工作时间区间，达到工作时间区间即开启PWM开关电源，不在工作时间区间则关闭PWM开关电源，开启时根据处理电路传输的信号，改变占空比调整输出电压，实现LED灯的光照强度调节；所述液晶显示屏能够显示当前处理电路运行的工作任务及培养天数，让工作人员直接了解设备运行状态；所述二氧化碳传感器用于采集环境中二氧化碳浓度，当环境中二氧化碳浓度低于预设值时，向处理电路传递信号，使继电器吸合，打开电磁阀，使二氧化碳压缩气罐向环境放气，提高环境二氧化碳浓度；当环境中二氧化碳浓度达到或者高于预设值时，向处理电路传递信号使继电器断开，关闭电磁阀，使二氧化碳压缩气罐停止放气；所述输入端口用于控制器的电源供应和PWM开关电源的电源输入；所述输出端口分别连接通风设备、LED灯和电磁阀的输入端。作为本专利技术的一种实施方式，每个自动控制装置带有唯一的识别码。作为本专利技术的一种实施方式，所述通信模块包括NFC、3G、4G、5G、WIFI、蓝牙中的一种或多种通信模块。作为本专利技术的一种实施方式，每个自动控制装置带有唯一的识别码；在使用前，需要通过NFC或者蓝牙模块与手机绑定所述自动控制装置的唯一识别码，绑定后能与手机进行数据的互相传输，将手机APP设置的工作程序传输到控制器处理电路内，并将控制器的工作信息反馈给手机。作为本专利技术的一种实施方式，所述处理电路包括单片机。作为本专利技术的一种实施方式，所述处理电路包括时钟电路；所述时钟电路通过纽扣电池供电，为处理电路运行提供准确的时间，每次控制器通信模块与手机传输数据时，会自动矫正时间，并与手机时间同步。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出的植物容器育苗自动控制装置，可通过对光照、二氧化碳浓度、进气量的自动控制，配合空调控温，最终实现植物容器育苗的自动化生产。附图说明图1为本专利技术一实施例中植物容器育苗自动控制装置的组成示意图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施例。为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。该部分的描述只针对几个典型的实施例，本专利技术并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本专利技术描述和保护的范围内。市面常见的植物无糖培养设备由培养架、供通风设备、培养盒、LED灯、二氧化碳控制器、二氧化碳压缩气罐及空调组成。二氧化碳控制器控制气罐放气提高环境二氧化碳浓度，然后通过供气泵将含有高浓度二氧化碳的洁净空气通入培养盒作为碳源，供无糖种苗生长；LED灯则安装在盒子顶部，提供光照，促进光合作用。本专利技术揭示一种植物容器育苗自动控制装置1的输出端与无糖培养设备的供气泵、LED灯及二氧化碳压缩气罐的电磁阀连接，从而实现了这三个设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物容器育苗自动控制装置，其特征在于，所述自动控制装置包括：处理电路、通信模块、继电器、多组PWM开关电源、液晶显示屏、二氧化碳传感器、输入端口及输出端口；/n所述处理电路分别连接通信模块、继电器、多组PWM开关电源、液晶显示屏、二氧化碳传感器、输入端口及输出端口；/n所述处理电路根据输入的工作程序进行自动控制，按照工作程序中的每日工作任务，通过PWM控制每日通风设备的通气量和通气频率，每日LED灯的光周期和光照强度；通过继电器控制电磁阀实现调控二氧化碳浓度；/n所述继电器受处理电路控制，用于控制电磁阀开启和关闭，进一步控制二氧化碳钢瓶的放气，实现环境二氧化碳的控制；/n所述多组PWM开关电源中，一部分用于控制通风设备，通过判断是否达到工作时间区间，达到工作时间区间即开启PWM开关电源，不在工作时间区间则关闭PWM开关电源，开启时根据处理电路传输的信号，改变占空比调整输出电压，实现通风设备气体流量和培养容器内空气湿度的调节；另一部分用于控制LED灯，通过判断是否达到工作时间区间，达到工作时间区间即开启PWM开关电源，不在工作时间区间则关闭PWM开关电源，开启时根据处理电路传输的信号，改变占空比调整输出电压，实现LED灯的光照强度调节；/n所述液晶显示屏能够显示当前处理电路运行的工作任务及培养天数，让工作人员直接了解设备运行状态；/n所述二氧化碳传感器用于采集环境中二氧化碳浓度，当环境中二氧化碳浓度低于预设值时，向处理电路传递信号，使继电器吸合，打开电磁阀，使二氧化碳压缩气罐向环境放气，提高环境二氧化碳浓度；当环境中二氧化碳浓度达到或者高于预设值时，向处理电路传递信号使继电器断开，关闭电磁阀，使二氧化碳压缩气罐停止放气；/n所述输入端口用于控制器的电源供应和PWM开关电源的电源输入；所述输出端口分别连接通风设备、LED灯和电磁阀的输入端。/n...

【技术特征摘要】
1.一种植物容器育苗自动控制装置，其特征在于，所述自动控制装置包括：处理电路、通信模块、继电器、多组PWM开关电源、液晶显示屏、二氧化碳传感器、输入端口及输出端口；
所述处理电路分别连接通信模块、继电器、多组PWM开关电源、液晶显示屏、二氧化碳传感器、输入端口及输出端口；
所述处理电路根据输入的工作程序进行自动控制，按照工作程序中的每日工作任务，通过PWM控制每日通风设备的通气量和通气频率，每日LED灯的光周期和光照强度；通过继电器控制电磁阀实现调控二氧化碳浓度；
所述继电器受处理电路控制，用于控制电磁阀开启和关闭，进一步控制二氧化碳钢瓶的放气，实现环境二氧化碳的控制；
所述多组PWM开关电源中，一部分用于控制通风设备，通过判断是否达到工作时间区间，达到工作时间区间即开启PWM开关电源，不在工作时间区间则关闭PWM开关电源，开启时根据处理电路传输的信号，改变占空比调整输出电压，实现通风设备气体流量和培养容器内空气湿度的调节；另一部分用于控制LED灯，通过判断是否达到工作时间区间，达到工作时间区间即开启PWM开关电源，不在工作时间区间则关闭PWM开关电源，开启时根据处理电路传输的信号，改变占空比调整输出电压，实现LED灯的光照强度调节；
所述液晶显示屏能够显示当前处理电路运行的工作任务及培养天数，让工作人员直接了解设备运行状态；
所述二氧化碳传感器用于采集环境中二氧化碳浓度，当环境中二氧化碳浓度低于预设值时，向处理电路传递信号，使继电器吸合...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜仕豪，党康，杨成贺，马宝平，肖玉兰，
申请(专利权)人：上海离草科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31